高中化學 3-1 弱電解質的電離課件 新人教版選修4.ppt

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第三章 水溶液中的離子平衡,酸、堿、鹽在水溶液中的反應，以離子反應為特征。 地球上所發(fā)生的許多變化，包括礦物的形成、元素在地殼的遷移和不均衡分布等都與地球上離子反應的廣泛存在有關。 酸、堿、鹽之間的離子反應在許多領域都有廣泛的應用。,目標： 1、知道“電解質有強弱之分”。要求掌握電解質和非電解質、強電解質和弱電解質的概念；學會判斷強、弱電解質； 2、了解“弱電解質的電離過程是可逆的且存在電離平衡”。要求能正確書寫電離方程式；掌握弱電解質的電離平衡。,第一節(jié).弱電解質的電離,1.電解質：,在水溶液中或熔融狀態(tài)下能夠導電的化合物。,2.非電解質：,在水溶液中或熔融狀態(tài)下都不能夠導電的化合物。,知識回顧：電解質、非電解質的概念及判斷,理解要點： ①對象為化合物； ②分類標準：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能否導電(即自身能否電離)。,包括酸、堿、鹽、水及金屬氧化物。,包括非金屬氧化物、氫化物、多數有機物。,練習2: 下列物質的水溶液能導電，但屬于 非電解質的是( ) A. CH3CH2COOH B. Cl2 C. NH4HCO3 D. SO2,D,實驗3-1：體積相同，濃度相同的鹽酸和醋酸溶液與等量鎂條反應，并測量溶液的pH值,備注: Mg條使用前應用砂紙打磨，除去表面的氧化膜,劇烈反應，產生大量氣泡,緩慢反應，產生少量氣泡,0,2.4,（1）HCl和CH3COOH是不是電解質？ 是。在水溶液中都能發(fā)生電離。 （2）Mg和HCl、 CH3COOH反應的實質是什么？ 實質都是： Mg+2H+ = Mg2++H2↑ （3）影響反應的速率的因素是什么？ 溶液中H+的濃度。 （4）當酸溶液的物質的量濃度相等時，溶液中的H+濃度是否相等？怎么判斷？ H+濃度不同。因為反應速率不同，pH不同。 （5）為什么相同體積、相同濃度的鹽酸和醋酸中的H+濃度卻不同？ 實驗結果說明HCl和CH3COOH的電離程度不同。,根據實驗現象，討論下列問題,結合鹽酸與醋酸在水中的電離示意圖，觀察兩種溶液中溶質微粒有多少種？,鹽酸在水中的電離示意圖,醋酸在水中的電離示意圖,說明 HCl分子在水中完全電離 醋酸分子在水中部分電離,3. 強電解質和弱電解質：,（1）強電解質：在水溶液里或熔融狀態(tài)下全部電離成離子的電解質(在溶液中只以離子形式存在)。 包括強酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等 強堿：KOH、Ca(OH)2、NaOH、Ba(OH)2； 大多數鹽，活潑金屬氧化物,（2）弱電解質: 在水溶液里部分電離成離子的電解質 (在溶液中以離子、分子形式共存)。 包括弱酸: 醋酸、碳酸、亞硫酸、次氯酸、磷酸、硅酸、H2S、HF、苯酚等； 弱堿: NH3·H2O、Cu(OH)2 水、少數鹽[HgCl2、(CH3COO)2Pb],分析與討論： (1)強弱電解質與物質的溶解性大小有無關系？ 如硫酸鋇、氫氧化鐵、氫氧化鋁等難溶物質屬于 弱電解質還是強電解質？ (2)溶液的導電能力跟電解質的強弱有無必然聯系,電解質的強弱取決于電解質在水溶液中是否完全電離，與溶解度的大小無關。一些難溶的電解質，因溶解的部分能全部電離，則仍屬強電解質。如：BaSO4、BaCO3等。,溶液的導電性強弱與溶液中的離子濃度大小有關。強電解質溶液的導電性不一定強，如很稀的強電解質溶液，其離子濃度很小，導電性很弱。而弱電解質溶液的導電性不一定弱，如較濃的弱電解質溶液，其電離出的離子濃度可以較大，導電性可以較強。,①能導電的物質一定是電解質,③由于BaSO4不溶于水，所以不是電解質。,②鹽酸能導電，所以鹽酸是電解質。,④SO2、NH3、Na2O溶于水可導電，故均為電解質。,練習1：根據電解質的概念，判斷正誤并說明原因,小結 ⑴單質、混合物既不是電解質也不是非電解質； ⑵電解質的導電是有條件的(水溶液或熔融狀態(tài))，電解質本身不一定能導電，如食鹽晶體、氯化氫氣體等； ⑶在水溶液中能導電的化合物不一定是電解質。,練習2：下列物質能導電的是 , 屬于電解質的是 , 屬于強電解質的是 , 屬于弱電解質的是 , 屬于非電解質的是 。 a.銅絲 b.硫酸鋇 c.石墨 d.熔融的氯化鈉 e.氯氣 f.蔗糖 g.二氧化碳 h. 硫酸溶液 i.硫酸鉀 j. 冰醋酸 k. 碳酸 l.碳酸氫銨 m.氫氧化鋁 n Na2O,achd,b d i l n,j k m,f g,bdijklmn,（1）電離：電解質溶于水或者受熱熔化時，離解成自由移動的離子的過程。,4、電解質的電離及電離方程式的書寫,（2）電離方程式：表示電解質電離過程的式子。,（3）電離方程式的書寫：《練》P43探究3,補充：式子左邊用電離物質的化學式表示，右邊用離子符號表示。,另外，氫氧化鋁可雙向電離： H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-,練習1. 寫出下列物質的電離方程式 （1） HClO （2） KHSO3 （3） CaCO3 （4） Cu(OH)2,H++ClO-,=K++HSO3-,=Ca2++CO32-,Cu2++2OH-,練習2：1mol/L的鹽酸、醋酸、硫酸各1L，分別加入足量的鐵。 ①開始反應時產生氫氣的速率 ②最終收集到的氫氣的物質的量,硫酸＞鹽酸＞醋酸,硫酸＞鹽酸=醋酸,練習4：在KHSO4的稀溶液和熔融狀態(tài)下 都存在的離子是 A、H+ B、HSO4- C、SO42- D、K+,D,你能解釋下列事實嗎?,部分電器外殼上有禁止觸摸標記,2．電解水制H2、02時，需要向水中加入少量的Na0H溶液或H2SO4溶液。,1．潮濕的手觸摸正在工作的電器，可能會發(fā)生觸電事故。,手上的汗水中含有電解質，使水溶液具有較強的導電能力,純水的導電能力太弱，加入NaOH或H2SO4可使溶液中離子濃度增大，導電能力增強。,小結：,大部分的鹽類,強堿,強酸,弱酸,弱堿,水,弱電解質,強電解質,,,金屬氧化物,電解質,非電解質,多數有機物,某些非金屬氧化物,化合物,,,,例1、下列事實能說明氯化氫是共價化合物的是 A. 其水溶液能導電 B. 極易溶于水 C. 是一種具有刺激性氣味的氣體 D. 熔化狀態(tài)下不導電,例2、下列物質中屬于導電性最強的電解質的是 A 無水硫酸 B 熔融的氯化鉀 C 稀鹽酸 D 固體氯化鈉,溶液的導電能力：主要取決于溶液中自由移動的離子的濃度及其所帶的電荷的多少。,Ｄ,Ｂ,練習2：下列敘述中，能證明某物質是弱電解質的是（ ） A 、熔化時不導電 B 、不是離子化物，而是極性共價化合物 C 、水溶液的導電能力很差 D 、溶液中已電離的離子和未電離的分子共存,D,練習1：下列物質既能導電又屬電解質的是（ ） A 硝酸鉀溶液 B 硫酸銅晶體 C 溶融的氯化鈉 D 無水乙醇,C,練習3：下列關于電解質與結構關系的敘述正確的 A、離子化合物一定是強電解質 B、極性共價化合物一定是強電解質 C、絕大多數離子化合物和某些具有極性鍵的共價化合物是強電解質 D、某些具有極性鍵的共價化合物是弱電解質,CD,二、弱電解質的電離,弱電解質溶于水，部分電離為離子：如 CH3COOH→CH3COO- + H+ 離子在溶液中相互碰撞又會結合成分子： CH3COO- + H+ → CH3COOH 因此弱電解質的電離過程是可逆的： CH3COOH CH3COO- + H+,,1.弱電解質的電離是可逆的,開始時，v電離和v結合怎樣變化？當v電離=v結合時，可逆過程達到一種什么樣的狀態(tài)。,2.電離平衡狀態(tài)建立,反應速率,,,,v(電離),v(結合),v(電離)=v(結合) 處于電離平衡狀態(tài),弱電解質電離平衡狀態(tài)建立示意圖,時間,,t0,t1,（1）定義：,（2）特征：,③動——電離平衡是一種動態(tài)平衡,④定——條件一定，溶液中各分子、離子的濃度一定,⑤變——條件改變時，電離平衡發(fā)生移動,②等——v電離=v結合﹥0,①逆——弱電解質的電離是可逆的,,電離平衡和化學平衡一樣，當外界條件改變時符合勒夏特列原理。,3.弱電解質的電離平衡,達到電離平衡時,最小,最小,最大,變大,變大,變小,不變,不變,不變,最大,最大,最小,變小,變小,變大,課本P41“思考與交流”,4、影響電離平衡的因素,(1)內因：電解質的本性。通常電解質越弱，電離程度越小。,(2)外因：溶液的溫度、濃度等。,①溫度：電離過程中需要破壞化學鍵，是吸熱過程，溫度升高,有利于弱電解質電離。,弱電解質的電離平衡是動態(tài)平衡，當外界條件改變時，電離平衡會發(fā)生移動。,b.稀釋溶液，促進弱電解質的電離。,②濃度：a.增大電解質分子的濃度或減少相應離子的濃度，都會使弱電解質分子向離解為離子的方向移動（勒夏特列原理）。,△HO,向右 增大 減小 減小 增大,向右 增大 增大 增大 增大,向右 增大 減小 增大 增大,向左 減小 增大 減小 減小,向左 減小 減小 增大 增大,向右 減小 增大 增大 增大,向右 增大 減小 增大 增大,不移動 不變 不變 不變 不變,思考與討論：,在氨水中存在怎樣的電離平衡？向其中分別加入適量的鹽酸、NaOH溶液、NH4Cl溶液，對平衡有什么影響？,NH3·H2O NH4+ + OH－,正,逆,逆,（2006 全國）0.1mol/L的CH3COOH溶液中 CH3COOH CH3COO - + H+ 對于該平衡，下列敘述正確的是（ ） A．加水時，平衡向逆反應方向移動 B．加入少量NaOH固體，平衡向正反應方向移動 C．加入少量0.1mol/L鹽酸，溶液中c(H+)減小 D．加入少量CH3COONa固體，平衡向正反應方向移動,B,練習:,小結：,1.強電解質、弱電解質的區(qū)別,3.弱電解質的電離,,①電離平衡狀態(tài),②特征,③影響電離平衡的因素,,2.電離方程式的書寫,科學視野 電離常數,與化學平衡類似，電離平衡的平衡常數，叫做電離常數。 對于弱酸 HA H+ + A- 對于弱堿 BOH B+ + OH-,特點：電離過程一般是吸熱，所以溫度越高， K值越大，電離程度越大,酸性：醋酸碳酸硼酸 在相同溫度下，電離常數較大，則酸性較強，即電離常數的大小反映了酸性的強弱。,P42實驗3-2,已知：25℃時醋酸的電離常數為1.75×10-5 碳酸第一步的電離常數為4.4×10-7 硼酸的電離常數為5.8×10-10,K值越大，電離程度越大，相應酸 (或堿)的酸(或堿)性越強。,多元弱酸的電離常數,多元弱酸是分步電離的，每一步都有一個電離常數： H2S H+ + HS- K1=1.3×10-7 HS- H+ + S2- K2=7.1×10-15 一般K1 K2K3 ,即第二步電離通常比第一步難得多，第三步又比第二步電離難得多。 因此計算多元弱酸溶液的c(H+)或比較弱酸酸性相對強弱時，通常只考慮第一步電離。,根據表中數據，比較它們的相對強弱,弱電解質電離程度相對大小的另一種參數-------,電離度α,討論：根據 以上定義式，你還能得出哪些計算α的關系式？,課后習題參考答案,1、,2、紅 4、(1) 不變。一定溫度下，該比值為常數—平衡常數。 (2) 4.18×10－4 mol/L,5、(1) 略; (2) 木頭中的電解質雜質溶于水中，使其具有了導電性。,3. (1) 錯。導電能力的強弱取決于電解質溶液中離子的濃度，因此強、弱電解質溶液導電能力與二者的濃度及強電解質的溶解性有關。 (2) 錯。酸與堿反應生成鹽，所需堿的量只與酸的物質的量有關,鹽酸和醋酸都是一元酸,物質的量濃度相同的鹽酸和醋酸中含有相同物質的量的H＋。 (3) 錯。一水合氨是弱堿，在水溶液中是部分電離的，其電離平衡受氨水濃度的影響，濃溶液的電離程度低于稀溶液。因此氨水稀釋一倍時,其OH－濃度降低不到一半。 (4) 錯。醋酸中的氫沒有全部電離為H＋。 ※(5) 錯。此題涉及水解較復雜，不要求考慮水解,